1964年10月16日,我国自主研制的第一颗原子弹爆炸成功。程开甲正是半世纪前为那声东方巨响呕心沥血的杰出科学家之一。2014年1月10日,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平将国家最高科学技术奖证书颁给这位“两弹一星”功勋科学家。
“看不到中华民族的出头之日,
在海外的华人心中很闷很苦”
1918年8月3日,程开甲出生于江苏吴江。他祖籍安徽,祖辈早年从徽州到吴江的盛泽经商,祖父去世后家境败落,在他七岁时父亲也去世了。生母在程家不受待见,无奈离家而去。程开甲无依无靠,贪玩起来,小学二年级连留两次,读了三年。家人将他转学,他竟变本加厉,拿了些钱孤身跑到上海疯玩,直到身无分文,露宿街头,最后被家人找回痛打一顿。
环顾周围,自己是班里年龄和个头最大的学生,他羞愧难当,发奋读书,考入著名的浙江嘉兴秀州中学。1937年,他以优异成绩考取浙江大学物理系公费生,大三时就在国际著名期刊上发表了数学论文。1946年,他获得奖学金,来到英国爱丁堡大学,成为被称为“物理学家中的物理学家”的玻恩教授的学生。他选择超导理论研究作为主攻方向,并于1948年与导师玻恩共同提出超导“双带模型”。1948年,苏黎世的国际学术会议上,程开甲与师兄海森堡就学术观点展开激烈争论,连大会主持人泡利都无法裁判。玻恩听到此事后很高兴,跟他讲起自己与爱因斯坦长时间针锋相对的争论。玻恩说,爱因斯坦是一个“离经叛道”者,因而能超越经典常规。这次谈话,让程开甲终身受益。1948年在爱丁堡大学获得哲学博士后,程开甲在英国皇家研究所当研究员,有着优越的工作环境和生活条件。
“回国,是我人生的最大成就,我做的一切都和祖国联系在一起!”程开甲回忆说。
“为什么选择回国?”程开甲的首任秘书王保民在一次散步中问了他这个问题。
“你知道外国人骂我们是什么吗?”
“什么?”王保民问。
“劣种、劣种!”程开甲气愤地回忆了当初在英国遭遇的歧视。有一次去海里游泳,当他们几个中国留学生下水时,几个自以为有“绅士”风度的英国人就立即上岸,还说:“有一批人把我们的水都弄脏了,我们走吧!”
“看不到中华民族的出头之日,在海外的华人心中很闷很苦。”不久,程开甲看到了希望:1949年4月20日,四艘英国军舰与国民党军舰相伴,驶进解放军的防区游弋,解放军再三发出警告,英国军舰视若不见,解放军遂予以炮击。
消息传出后,英国朝野乃至世界各国为之震惊。“看到我们中国人敢于回击英国人,第一次有了一种出了口气的感觉,走在街上,腰杆都挺得直直的。从那天起,我看到了中国的希望。”1950年盛夏,他婉谢导师和朋友的好意,购买了建设祖国所需的书籍,回国到浙江大学物理系任教。1952年,全国高等学校院系调整时,程开甲被调到南京大学物理系任教授。他改变专业,全身心地投入金属物理教研室的筹建和金属物理专业的建设,编写教材,亲自上课讲授,1959年出版我国第一本固体物理学专著,并亲自主持一个理论讲习班。
为培养中国原子能研究人才的需要,1958年程开甲再一次改变专业,与施士元一起创建南京大学核物理教研室,又接受任务创建江苏省原子能研究所。程开甲带领几个年轻教师研制出一台双聚焦β谱仪,成功地测量了一些元素的电子衰变能谱,接着又研制出一台直线加速器。
“全家人都不知道他在做什么”
上世纪五六十年代,为了打破大国的核讹诈、核垄断,增强我国国防实力,党和国家领导人作出对共和国发展和安全具有重大战略意义的决策——研制“两弹一星”。
核试验是一项非常复杂而艰难的研究任务。当时世界上仅有美、苏、英、法四国在极其保密的条件下搞过核试验,我国还是一片空白。
1960年,42岁的南京大学教授程开甲接到命令,去北京报到,去干什么却不清楚。到了北京,他才知道,二机部领导钱三强点将,将他调进了我国核武器研制队伍。
放弃熟悉的领域,去开拓全新领域,不是件容易的事。但面对国家的需要,他二话没说,接受了组织的安排。听完组织上交给他的任务,程开甲平静地说了一个字:“行!”从此,他的名字在学术界销声匿迹。
程景玉是程开甲的次女,现居吴江,在她印象中,父亲工作一直很忙,而且很神秘,全家人都不知道他在做什么。“我记事的时候,只知道父亲在南大物理系从事科研工作。那时,我们全家住在南京。但家对于父亲来说更像是旅馆,回家就是吃饭或者睡觉,除了中午回家吃饭时我们能见上一面。”直到2003年,她仔细读完国防科技大学出版社的《“两弹一星”功勋科学家——程开甲》一书后,才对父亲当时的工作有了全面深入的了解。
原子弹研制初期,程开甲被任命为核武器研究所副所长,分管材料状态方程和爆轰物理研究。他首次采用合理的TFD模型估算出原子弹爆炸时弹心的压力和温度,为原子弹的总体力学计算提供了依据。
1962年上半年,随着各项研究工作的突破,中央作出争取在1964年、最迟在1965年上半年爆炸我国第一颗原子弹的“两年规划”。
核武器试验研究所成立后,程开甲任副所长。他穿上了军装,任核试验基地副司令员。第一颗原子弹采取何种方式爆炸?他以渊博的学识和研究结果,大胆地否定了苏联专家的建议和原计划,提出采用地面方式,设计了第一颗原子弹百米高铁塔爆炸方案,确定了核爆炸可靠控制和联合测定爆炸威力的方法。1964年10月16日,伴随着一声惊天巨响,原子核裂变的巨大火球和蘑菇云腾起在戈壁荒漠上空,我国自主研制的第一颗原子弹准时爆响。
此前,自动控制系统在原子弹爆炸瞬间启动1700多台(套)仪器,分秒不差地完成了起爆和全部测试。据有关资料记载,法国第一次核试验没拿到任何数据,美国、英国、苏联第一次核试验只拿到很少一部分数据,而我国首次核试验中97%的测试仪器记录数据完整、准确。
之后,程开甲在核试验任务中又不断取得新突破。作为我国核试验技术的总负责人,他成功地参与主持决策了包括我国第一颗原子弹、氢弹、两弹结合以及地面、首次空投、首次地下平洞和首次竖井试验等在内的多种试验方式的三十多次核试验。从1963年第一次踏入号称“死亡之海”的罗布泊,到1984年回北京定居,程开甲在这茫茫戈壁滩工作生活了20多年。
“我只有到实地看了,心里才会踏实”
作为一个学者,自上世纪60年代开始,程开甲担任过多种领导职务,但在各种学术争论中,他始终坚持不唯上、不唯书,只唯实。
他曾经与试验基地司令员据理力争,也曾经诚恳地对普通技术员说:“我向你们道歉,上次的讨论,你们的意见是对的。”
深入虎穴的冒险,其实也正是为了“只唯实”的学者的坚持。
程开甲作为核试验的顶层设计者,既负责总体设计、论证,制定长远规划,更要亲临试验一线现场指导。他出差总是风尘仆仆,北京、上海、南京、新疆一年内要长途奔波多次;回到基地,他经常在场区帐篷吃住,推算各种数据。他似乎是个永不知疲惫的人,在晚上,连他的警卫员也熬不过去,他就让他们先休息。
我国地下核试验后的钻探取样任务,在当时世界核试验史上是首创的。钻探取样任务重、困难大、危险多,历时两年。钻探取样部队刚钻进到空腔,还没有完全打通进入空腔的通道,为了掌握准确真实的数据,程开甲就带着几名工作人员,不顾塌方、辐射和毒气的危险,身着简陋的防化服,冒着40摄氏度以上的高温,向已被爆炸波挤扁的洞口走去。
技术人员担心发生意外,极力劝阻他不要进去。
程开甲说:“你们听过‘不入虎穴,焉得虎子’这句话吗?我只有到实地看了,心里才会踏实。”
顶着昏暗的灯光,程开甲进入坑道。走进去几百米,才看到里面是一个大空腔,核爆炸后形成的高温高压,烧得岩体流下来形成的凝固形状清晰可辨,戴着口罩还能闻到呛鼻的味道。程开甲仔细观察、取样、测试,虽然只从“锅底”取到了少量的石墨在核爆炸后生成的金刚石样品,但他亲临空腔掌握了核爆炸的力学效应、玻璃体分布以及石灰岩地质泄漏影响等许多第一手资料和数据。查看过空腔后,程开甲认为这里的石灰岩地质松软,容易塌方,吸收辐射,数据不准,不利于核爆炸后的取样,决定另选场区。
程开甲说,“深入虎穴”与只听汇报的感受大不相同。每次进洞,都会有新收获,每看到一个现象,都会增加对地下核爆炸现象和破坏效应的感性认识,使他对下次试验方案有进一步考虑和新的设计。
核试验事业是一个尖端、创新的事业,必须有人才。核武器试验研究所及其所在的核试验基地是我国核事业人才的摇篮之一,先后走出了10位院士、几十位技术将军,获得2000多项科技成果奖,许多成果填补了国家空白……带队伍、培养人,程开甲总是坚持言传身教。在选才用人上,程开甲始终牢记钱三强的一句话:“千里马是在茫茫草原的驰骋中锻炼出来的,雄鹰的翅膀是在同暴风的搏击中铸成的。”
第一次核试验,立下大功的测量核爆炸冲击波的钟表式压力自计仪,就是程开甲鼓励林俊德等几名年轻大学生因陋就简研制的。我国第一台强流脉冲电子束加速器的研制,也与程开甲大胆将这一高难度项目放心交给邱爱慈不无关系。后来,林俊德、邱爱慈都脱颖而出,成为中国工程院院士,邱爱慈还是研究所10位院士中唯一的女性。对此,邱爱慈感慨地说:“决策上项目、用我,两个决策,都需要勇气,程老就是这样一个有勇气、敢创新的人。”
“努力不懈,不老常青”
有一次,程开甲一门心思研究光辐射和力学冲击波的能量问题,当走出办公室,看到别人在休息,他生气地问:“你们为什么上班睡觉?”大家用惊讶的目光看着他,告诉他现在是午休时间。他这才意识到,自己连午饭还没吃呢。
程开甲在一篇文章中写道:“说起罗布泊核试验场,人们都会联想到千古荒漠、死亡之海;提起当年艰苦创业的岁月,许多同志都会回忆起搓板路、住帐篷、喝苦水、战风沙。但对于我们科技人员来说,真正折磨人、考验人的却是工作上的难点和技术的难关。”
1984年,程开甲调回北京,任国防科工委科学技术委员会常务委员,但仍关注着核试验的方方面面和研究所的发展,并开展了抗辐加固的研究。
他使用计算机得心应手,但对小黑板情有独钟,想起什么问题、思考什么方案,总爱在小黑板上写写画画。和办公室一样,他的家里有一块茶几大小的黑板,后来搬了家,还专门在新居留一面墙装黑板。
真正的科学家不求名利。参加核武器研试的20多年,程开甲隐姓埋名,没发表过一篇论文。
但真正为祖国做出了重大贡献的科学家,祖国和人民不会忘记。回到北京后,程开甲先后荣获国家科技进步特等奖、一等奖,国家发明奖二等奖,全国科学大会奖和何梁何利科技进步奖等奖励。1999年他被授予“两弹一星”功勋奖章,2014年又获得国家最高科学技术奖。
面对荣誉,程开甲说:“我只是代表,功劳是大家的。努力不懈,不老常青。”
1996年7月,中国政府向世界郑重宣布:中国开始暂停核试验。程开甲在北京寓所听到这个消息后激动不已。32年前,他站在罗布泊托举原子弹的百米高塔旁的时候,心里就想:“总有一天,全世界会全面禁止核试验,并彻底销毁核武器。”
他一生求索不已,创新不断。朱光亚曾说,程开甲是一位“纯粹的科学家”。这种纯粹,让他除了科研再无杂念。上世纪80年代,他进一步发展、完善了高温和低温超导普遍适用的超导双带理论,出版了两部专著;90年代,他提出并建立“TFDC(托马斯—费米—狄拉克—程开甲)”电子理论,为材料科学的发展提出了新的研究思想与方法,并在国家自然科学基金委支持下将该理论应用于金刚石触媒、纳米管生成、薄膜大电容等方面的研究,取得了有价值的成果。
现在,程开甲和大女儿程漱玉一家住在北京。他生活基本上能自理,身体情况良好,由大女儿负责照料日常生活。他以前打太极拳,现在改成散步,家里专门买了台计步器,督促他每天走两三千步。